TW202122208A - 用於調整墊的表面溫度的系統及研磨裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可精度良好地控制在液體供給線中流動的液體的流量的系統。系統5包括：熱交換構件11、以及液體供給單元30。液體供給單元30包括：泵裝置32，調整在加熱液供給線HSL中流動的液體的流量；針閥MNV，安裝於冷卻液供給線CSL；以及控制裝置40，控制泵裝置32及針閥MNV的動作。

Description

用於調整墊的表面溫度的系統及研磨裝置

本發明是有關於一種用於調整墊的表面溫度的系統及研磨裝置。

晶圓的研磨速率不僅依賴於晶圓對研磨墊的研磨負荷，亦依賴於研磨墊的表面溫度。其原因在於，研磨液對晶圓的化學作用依賴於溫度。因此，於半導體元件的製造中，為了提高晶圓的研磨速率並進一步使其保持一定，重要的是將晶圓研磨過程中的研磨墊的表面溫度保持為最佳的值。

因此，為了調整研磨墊的表面溫度，已知有墊溫度調整系統。墊溫度調整系統包括：與研磨墊的表面接觸的墊接觸構件、以及與墊接觸構件連接的液體供給線。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2017-148933號公報

[發明所欲解決之課題]

液體供給線有時會與設置有研磨裝置的工廠中所設置的液體供給源連接。該情況下，由於在液體供給線與液體供給源之間配置有各種裝置，因此在液體供給線中流動的液體的流量受到工廠設備的背壓的影響。因此，調整在液體供給線中流動的液體的流量的裝置（即流量調整裝置）受到背壓的影響，結果，有無法精度良好地控制向墊接觸構件供給的液體的流量之虞。

此種問題不僅因背壓的影響，亦因適用的流量調整裝置的種類而產生。即，在液體供給線中流動的液體的流量理想的是於低流量區域與高流量區域之間精度良好地得到控制，根據適用的流量調整裝置而有無法精度良好地控制向墊接觸構件供給的液體的流量之虞。

因此，本發明的目的在於提供一種可精度良好地控制在液體供給線中流動的液體的流量的系統。 本發明的目的在於提供一種研磨裝置，所述研磨裝置包括可精度良好地控制在液體供給線中流動的液體的流量的系統。 [解決課題之手段]

於一形態中，可提供一種系統，所述系統包括：熱交換構件，在與墊的表面之間可進行熱交換；以及液體供給單元，向所述熱交換構件供給液體，所述液體供給單元包括：泵裝置，調整在加熱液供給線中流動的液體的流量；針閥，安裝於冷卻液供給線；以及控制裝置，控制所述泵裝置及所述針閥的動作。

於一形態中，所述液體供給單元包括流量切換單元，所述流量切換單元切換在所述冷卻液供給線中流動的液體的流量。 於一形態中，所述流量切換單元包括：壓力調節器及第一開閉閥，安裝於所述冷卻液供給線；旁路線，旁路所述壓力調節器及所述第一開閉閥；以及第二開閉閥，安裝於所述旁路線。 於一形態中，所述液體供給單元包括脈動衰減器，所述脈動衰減器於在所述冷卻液供給線中流動的液體的流動方向上配置於所述針閥的上游側。 於一形態中，所述泵裝置包括：至少一個泵；以及泵控制器，控制所述泵的動作。

於一形態中，可提供一種系統，所述系統包括：熱交換構件，在與墊的表面之間可進行熱交換；以及液體供給單元，向所述熱交換構件供給液體，所述液體供給單元包括：泵裝置，調整在加熱液供給線中流動的液體的流量；泵單元，可基於在冷卻液供給線中流動的液體的壓力與在冷卻液返回線中流動的液體的壓力之間的差壓進行動作；以及控制裝置，控制所述泵裝置及所述泵單元的動作。

於一形態中，所述液體供給單元包括：供給側壓力感測器，安裝於所述冷卻液供給線；以及返回側壓力感測器，安裝於冷卻液返回線，所述控制裝置基於由所述供給側壓力感測器測定的壓力及由所述返回側壓力感測器測定的壓力，計算出差壓，基於在所述冷卻液供給線中流動的液體的流量和如下差壓、即在所述冷卻液供給線中流動的液體的壓力與在所述冷卻液返回線中流動的液體的壓力之間的差壓的相關關係，控制所述泵單元的動作，以使所述計算出的差壓成為目標壓力。 於一形態中，所述液體供給單元包括壓力調節器，所述壓力調節器安裝於所述冷卻液供給線。 於一形態中，所述液體供給單元包括：針閥，安裝於所述冷卻液供給線；旁路線，旁路所述針閥；以及開閉閥，安裝於所述旁路線。

於一形態中，所述液體供給單元包括脈動衰減器，所述脈動衰減器於在所述冷卻液供給線中流動的液體的流動方向上配置於所述針閥的上游側。 於一形態中，所述泵裝置包括：至少一個泵；以及泵控制器，控制所述泵的動作。

於一形態中，可提供一種研磨裝置，所述研磨裝置包括：研磨頭，保持基板並使其旋轉；研磨台，支撐研磨墊；研磨液供給噴嘴，向所述研磨墊的表面供給研磨液；以及所述系統。 [發明的效果]

泵裝置及針閥分別於自低流量區域至高流量區域為止的寬範圍的流量控制範圍內控制液體的流量。因此，墊溫度調整系統可精度良好地控制向熱交換構件供給的液體的流量。

圖1是表示研磨裝置的一實施方式的示意圖。如圖1所示，研磨裝置PA包括：研磨頭1，保持作為基板的一例的晶圓W並使其旋轉；研磨台2，支撐研磨墊3；研磨液供給噴嘴4，向研磨墊3的表面3a供給研磨液（例如漿料）；以及墊溫度調整系統5，調整研磨墊3的表面溫度。研磨墊3的表面（上表面）3a構成研磨晶圓W的研磨面。

研磨頭1可於垂直方向上移動，且可以其軸心為中心向箭頭所示的方向旋轉。晶圓W藉由真空吸附等保持在研磨頭1的下表面。馬達（未圖示）與研磨台2連結，可向箭頭所示的方向旋轉。如圖1所示，研磨頭1及研磨台2向相同方向旋轉。研磨墊3貼附於研磨台2的上表面。

晶圓W的研磨以如下方式進行。被研磨的晶圓W由研磨頭1保持，進而由研磨頭1旋轉。研磨墊3與研磨台2一起旋轉。自研磨液供給噴嘴4向研磨墊3的表面3a供給研磨液，進而藉由研磨頭1將晶圓W的表面按壓至研磨墊3的表面3a、即研磨面。晶圓W的表面藉由於研磨液的存在下與研磨墊3的滑動接觸而被研磨。晶圓W的表面藉由研磨液的化學作用與研磨液中所含的研磨粒的機械作用而平坦化。

墊溫度調整系統5包括：熱交換構件11，於內部形成有使用於調整研磨墊3的表面溫度的液體流動的流路；以及液體供給單元30，將進行了溫度調整的液體（更具體而言，加熱液及冷卻液）供給至熱交換構件11。

熱交換構件11是在與研磨墊3的表面3a之間可進行熱交換的構件。熱交換構件11可構成為與研磨墊3的表面3a接觸並調整表面3a的溫度，或者亦可構成為與研磨墊3的表面3a不接觸而調整表面3a的溫度。

液體供給單元30包括：加熱液供給槽31，貯存進行了溫度調整的加熱液；加熱液線HL，與加熱液供給槽31連接且使加熱液流動；以及冷卻液線CL，使冷卻液流動。

加熱液線HL包括連結加熱液供給槽31與熱交換構件11的加熱液供給線HSL及加熱液返回線HRL。加熱液供給線HSL及加熱液返回線HRL各自的其中一端部與加熱液供給槽31連接，另一端部與熱交換構件11連接。

液體供給單元30包括：泵裝置32，調整在加熱液供給線HSL中流動的加熱液的流量；以及控制裝置40，控制泵裝置32的動作。泵裝置32構成為使加熱液於加熱液供給槽31與熱交換構件11之間循環。

泵裝置32包括：泵33，與加熱液供給線HSL連接；以及泵控制器34，控制泵33的動作。泵33是為了向熱交換構件11供給低流量的加熱液及高流量的加熱液而可低速運轉及高速運轉的泵。泵控制器34與控制裝置40電連接，並基於來自控制裝置40的指令控制泵33的動作。

於泵裝置32被驅動時，進行了溫度調整的加熱液自加熱液供給槽31通過加熱液供給線HSL被供給至熱交換構件11，自熱交換構件11通過加熱液返回線HRL返回至加熱液供給槽31。加熱液供給槽31包括配置於其內部的加熱器（未圖示），加熱液藉由加熱器被加熱為規定的溫度。

於圖1所示的實施方式中，向熱交換構件11供給的加熱液的流量由泵裝置32控制。與加熱液供給線HSL連接的泵裝置32可於自低流量區域至高流量區域為止的寬範圍的流量控制範圍內控制加熱液的流量。因此，墊溫度調整系統5可精度良好地控制在加熱液供給線HSL中流動的加熱液的流量。

圖2是表示泵裝置的流量控制範圍與氣動式壓力調節器的流量控制範圍的比較的圖。以下，參照圖2，對設置壓力調節器來代替泵裝置32時的課題進行說明。

於圖2中，橫軸表示操作量[%]，縱軸表示流量[L/min]。氣動式壓力調節器基於供給至壓力調節器的壓縮空氣來控制液體的流量。根據表示壓力調節器的操作量與液體的流量的相關關係的圖表可明確，於低流量區域中，於壓力調節器的操作量較小的情況下，液體的流量發生很大變化。

另一方面，根據表示泵裝置32的操作量與液體的流量的相關關係的圖表可明確，於低流量區域及高流量區域中的任一區域中，於泵裝置32的操作量較小的情況下，液體的流量均發生較小的變化。因此，泵裝置32可精度良好地控制自低流量區域至高流量區域中的液體的流量。

於本實施方式中，墊溫度調整系統5包括泵裝置32，因此，可於自低流量區域至高流量區域為止的寬範圍內精度良好地控制向熱交換構件11供給的液體的流量。藉由此種結構，墊溫度調整系統5可精度良好地調整研磨墊3的表面溫度。

圖3是表示泵裝置的另一實施方式的圖。未特別說明的本實施方式的結構及動作與所述實施方式相同，因此省略其重覆的說明。如圖3所示，泵裝置32可包括：於在加熱液供給線HSL中流動的液體的流動方向上串聯配置的多個（於圖3所示的實施方式中為兩台）泵33A、泵33B；以及泵控制器34，控制該些泵33A、泵33B的動作。泵33的數量並不限定於圖1及圖3所示的實施方式。亦可設置三台以上的泵33。

於圖3所示的實施方式中，各泵33A、33B是可低速運轉的泵。於向熱交換構件11供給低流量的加熱液的情況下，泵33A、泵33B中的任一者運轉，於向熱交換構件11供給高流量的加熱液的情況下，泵33A、泵33B全部運轉。藉由此種結構，泵裝置32可精度更良好地控制向熱交換構件11供給的液體的流量。

返回至圖1，於加熱液供給線HSL安裝有加熱液供給閥HSV及壓力感測器HPM。加熱液供給閥HSV是開閉加熱液供給線HSL的流路的開閉閥，配置於泵裝置32的下游側。壓力感測器HPM配置於加熱液供給閥HSV的下游側。

於加熱液返回線HRL安裝有開閉其流路的加熱液返回閥HRV、以及測量在加熱液返回線HRL中流動的液體的流量的流量感測器HFM。流量感測器HFM配置於加熱液返回閥HRV的上游側。

該些加熱液供給閥HSV、壓力感測器HPM、加熱液返回閥HRV及流量感測器HFM與控制裝置40電連接。

冷卻液線CL包括與熱交換構件11連結的冷卻液供給線CSL及冷卻液返回線CRL。冷卻液供給線CSL與設置有研磨裝置PA的工廠中所設置的冷卻液供給源（例如冷水供給源）連接。再者，省略冷卻液供給源的圖示。冷卻液通過冷卻液供給線CSL被供給至熱交換構件11，自熱交換構件11通過冷卻液返回線CRL返回至冷卻液供給源。

於冷卻液供給線CSL安裝有冷卻液供給閥CSV、馬達針閥MNV及壓力感測器CPM。冷卻液供給閥CSV是開閉冷卻液供給線CSL的流路的開閉閥。

以下，有時將馬達針閥簡稱為針閥。針閥MNV配置於冷卻液供給閥CSV的下游側，壓力感測器CPM配置於針閥MNV的下游側。控制裝置40與針閥MNV電連接，可控制針閥MNV的動作。

於圖1所示的實施方式中，向熱交換構件11供給的冷卻液的流量由針閥MNV（及控制裝置40）控制。與冷卻液供給線CSL連接的針閥MNV可於自低流量區域至高流量區域為止的寬範圍的流量控制範圍內控制冷卻液的流量。因此，墊溫度調整系統5可精度良好地控制在冷卻液供給線CSL中流動的冷卻液的流量。

圖4是表示針閥的流量控制範圍與氣動式壓力調節器的流量控制範圍的比較的圖。於圖4中，橫軸表示操作量[%]，縱軸表示流量[L/min]。根據表示壓力調節器的操作量與液體的流量的相關關係的圖表可明確，壓力調節器的流量控制範圍為55%-80%。

另一方面，根據表示針閥MNV的操作量與液體的流量的相關關係的圖表可明確，針閥MNV的流量控制範圍為0%-100%，針閥MNV可精度良好地控制自低流量區域至高流量區域中的液體的流量。

於本實施方式中，液體供給單元30包括針閥MNV，因此可於自低流量區域至高流量區域為止的寬範圍內精度良好地控制向熱交換構件11供給的液體的流量。藉由此種結構，墊溫度調整系統5可精度良好地調整研磨墊3的表面溫度。

壓力調節器包括許多結構要素（例如DA單元、電空調節器及調節器主體）。相對於此，針閥MNV包括較少的結構要素（例如DA單元及針閥主體）。因此，於控制裝置40控制針閥MNV的動作的情況下，針閥MNV對控制裝置40的響應性比壓力調節器的響應性高。進而，由於針閥MNV的結構要素的數量少，因此針閥MNV可降低其自身的故障的概率。因此，液體供給單元30可提高其安全性。

返回至圖1，於冷卻液返回線CRL安裝有冷卻液返回閥CRV、以及測量在冷卻液返回線CRL中流動的液體的流量的流量感測器CFM。流量感測器CFM配置於冷卻液返回閥CRV的上游側。

該些冷卻液供給閥CSV、壓力感測器CPM、冷卻液返回閥CRV及流量感測器CFM與控制裝置40電連接。

墊溫度調整系統5進一步包括測定研磨墊3的表面溫度的墊溫度測定器39。墊溫度測定器39配置於研磨墊3的表面3a的上方，且構成為以非接觸的方式測定研磨墊3的表面溫度。墊溫度測定器39與控制裝置40電連接。控制裝置40基於由墊溫度測定器39測定的墊表面溫度，以研磨墊3的表面溫度成為最佳的溫度的方式，控制泵裝置32及針閥MNV。

如圖1所示，液體供給單元30亦可包括脈動衰減器45（即，阻尼器），所述脈動衰減器45於在冷卻液供給線CSL中流動的液體的流動方向上配置於針閥MNV的上游側。脈動衰減器45構成為抑制在冷卻液供給線CSL中流動的液體的壓力變動。藉由設置脈動衰減器45，針閥MNV可不受液體的壓力變動的影響而精度良好地控制液體的流量、尤其是高流量區域中的液體的流量。

圖5是表示液體供給單元的另一實施方式的圖。未特別說明的本實施方式的結構及動作與所述實施方式相同，因此省略其重覆的說明。如圖5所示，液體供給單元30亦可包括流量切換單元50，所述流量切換單元50切換在冷卻液供給線CSL中流動的液體的流量。流量切換單元50包括：壓力調節器R1及第一開閉閥V1，安裝於冷卻液供給線CSL；旁路線BPL，旁路壓力調節器R1及第一開閉閥V1；以及第二開閉閥V2，安裝於旁路線BPL。

流量切換單元50藉由第一開閉閥V1的開閉動作及第二開閉閥V2的開閉動作，將通過冷卻液供給線CSL向熱交換構件11供給的液體的流量於第一流量（高流量）與比第一流量小的第二流量（低流量）之間切換。

更具體而言，流量切換單元50藉由關閉第一開閉閥V1且打開第二開閉閥V2，使液體通過旁路線BPL（及冷卻液供給線CSL）供給至熱交換構件11。藉由此種動作，針閥MNV精度良好地控制通過其自身的高流量區域中的液體的流量。

流量切換單元50藉由打開第一開閉閥V1且關閉第二開閉閥V2，使液體僅通過冷卻液供給線CSL供給至熱交換構件11。通過冷卻液供給線CSL流動的液體的流量由壓力調節器R1控制成第二流量。藉由此種動作，針閥MNV精度良好地控制通過其自身的低流量區域中的液體的流量。

更具體而言，壓力調節器R1限制在冷卻液供給線CSL中流動的液體的流量，針閥MNV控制由壓力調節器R1限制為低流量的液體的流量。因此，針閥MNV可精度良好地控制在冷卻液供給線CSL中流動的液體的流量。

圖6是表示液體供給單元的又一實施方式的圖。未特別說明的本實施方式的結構及動作與所述實施方式相同，因此省略其重覆的說明。如圖6所示，液體供給單元30包括泵單元（升壓單元）60，該泵單元60可基於在冷卻液供給線CSL中流動的液體的壓力與在冷卻液返回線CRL中流動的液體的壓力的差壓而進行動作。

於所述實施方式中，液體供給單元30包括針閥MNV，於圖6所示的實施方式中，液體供給單元30包括壓力調節器Ra來代替針閥MNV。

泵單元60包括：泵63，與冷卻液供給線CSL連接；以及泵控制器64，控制泵63的動作。泵控制器64與控制裝置40電連接，並基於來自控制裝置40的指令，控制泵63的動作。

於圖6所示的實施方式中，泵單元60包括壓力調節器Ra，壓力調節器Ra與泵63相鄰且配置於泵63的下游側。壓力調節器Ra與泵控制器64電連接，泵控制器64可控制壓力調節器Ra的動作。於一實施方式中，壓力調節器Ra與控制裝置40電連接，控制裝置40可控制壓力調節器Ra的動作。

液體供給單元30包括：供給側壓力感測器CPMa，安裝於冷卻液供給線CSL；以及返回側壓力感測器CPMb，安裝於冷卻液返回線CRL。控制裝置40基於由供給側壓力感測器CPMa測定的壓力及由返回側壓力感測器CPMb測定的壓力，計算出差壓，基於在冷卻液供給線CSL中流動的液體的流量和如下差壓、即在冷卻液供給線CSL中流動的液體的壓力與在冷卻液返回線CRL中流動的液體的壓力之間的差壓的相關關係，控制泵單元60的動作，以使計算出的差壓成為目標壓力。

如圖6所示，控制裝置40包括：存儲裝置40a，存儲程式；以及處理裝置40b，按照程式執行運算。包含電腦的控制裝置40按照電存儲於存儲裝置40a中的程式進行動作。程式至少包括使泵單元60動作的指令。

所述程式記錄於作為非暫時有形物的電腦可讀取的記錄介質中，經由記錄介質被提供給控制裝置40。或者，程式亦可經由互聯網或者局域網等通信網絡自通信裝置（未圖示）輸入至控制裝置40。

供給側壓力感測器CPMa及返回側壓力感測器CPMb亦可與控制裝置40電連接。於圖6所示的實施方式中，供給側壓力感測器CPMa及返回側壓力感測器CPMb與泵控制器64電連接。因此，泵控制器64基於由供給側壓力感測器CPMa測定的壓力及由返回側壓力感測器CPMb測定的壓力，計算出差壓，基於所述相關關係，控制泵63的動作，以使計算出的差壓成為目標壓力。泵控制器64可具有與控制裝置40相同的結構，可按照來自控制裝置40的指令進行動作。於泵63的動作中，泵控制器64使壓力調節器Ra全開。

差壓與流量之間存在相關關係。更具體而言，操作量越大，流量及差壓亦依賴於操作量而變大，操作量越小，流量及差壓亦依賴於操作量而變小。控制裝置40以使向熱交換構件11供給的液體（加熱液及冷卻液）的流量成為下式的方式進行控制。 冷卻液的操作量[%]=（100-加熱液的操作量）[%]

即，於假定操作量為100%時的液體（包括加熱液及冷卻液）的流量為6 L/min的情況下，冷卻液的流量[L/min]為下式。 冷卻液的流量[L/min]=（6-加熱液的流量）[L/min]

控制裝置40基於所述相關關係，根據現在需要的流量計算出作為目標的差壓（目標壓力）。控制裝置40控制向熱交換構件11供給的冷卻液的流量，以使基於由供給側壓力感測器CPMa測定的壓力及由返回側壓力感測器CPMb測定的壓力而計算出的差壓成為目標壓力。相當於所述相關關係的資料庫被存儲於存儲裝置40a中。

如此，控制裝置40基於差壓來控制冷卻液的流量。因此，即使工廠設備的背壓變動，液體供給單元30亦可確保相對於操作量而言為一定的流量。結果，液體供給單元30可提高研磨墊3的表面溫度的穩定性。根據圖6所示的實施方式，控制裝置40可執行冷卻液供給源的壓力變動、背壓的變動及冷卻液供給線CSL的閉塞等異常監視。

於泵單元60的驅動停止的情況下、即泵63的旋轉速度為0 min^-1 的情況下，泵控制器64（或控制裝置40）使壓力調節器Ra動作，控制冷卻液的流量。

泵63的旋轉速度為0 min^-1 的情況例如是如下情況。供給壓力作用於自工廠中所設置的冷卻液供給源導入至冷卻液供給線CSL的液體。於供給高流量的液體的情況下，使泵單元60動作，使液體的供給壓力上升。另一方面，即使停止泵單元60的驅動，液體的供給壓力亦不會相較於自冷卻液供給源導入的液體的供給壓力降低。因此，於供給低流量的液體的情況下，泵控制器64停止泵單元60的驅動，藉由壓力調節器Ra控制冷卻液的流量。

圖7是表示液體供給單元的又一實施方式的圖。未特別說明的本實施方式的結構及動作與所述實施方式相同，因此省略其重覆的說明。

於圖6所示的實施方式中，液體供給單元30包括壓力調節器Ra，於圖7所示的實施方式中，液體供給單元30包括針閥MNV來代替壓力調節器Ra。即使該情況下，於泵單元60的驅動停止的情況下，控制裝置40亦使針閥MNV動作並控制冷卻液的流量。如圖7所示，液體供給單元30亦可包括脈動衰減器45，所述脈動衰減器45配置於針閥MNV的上游側。

圖8是表示液體供給單元的又一實施方式的圖。未特別說明的本實施方式的結構及動作與所述實施方式相同，因此省略其重覆的說明。如圖8所示，液體供給單元30包括：針閥MNV，安裝於冷卻液供給線CSL；旁路線BPL，旁路針閥MNV；以及開閉閥Va，安裝於旁路線BPL。

針閥MNV及開閉閥Va與控制裝置40電連接。於控制裝置40關閉開閉閥Va時，在冷卻液供給線CSL中流動的液體不通過旁路線BPL，而是通過安裝有針閥MNV的冷卻液供給線CSL供給至熱交換構件11。於控制裝置40打開開閉閥Va時，液體通過旁路線BPL及冷卻液供給線CSL此兩者供給至熱交換構件11。

如圖8所示，液體供給單元30亦可包括脈動衰減器45，所述脈動衰減器45於在冷卻液供給線CSL中流動的液體的流動方向上配置於針閥MNV的上游側。

控制裝置40亦可根據所需的流量，切換控制低流量區域中的液體的流量的第一控制與控制高流量區域中的液體的流量的第二控制。

於控制裝置40執行第一控制的情況下，控制裝置40停止泵單元60的驅動，關閉開閉閥Va。於是，液體不通過旁路線BPL，而僅通過安裝有針閥MNV的冷卻液供給線CSL。控制裝置40使針閥MNV動作，並控制向熱交換構件11供給的液體在低流量區域中的流量。

於控制裝置40執行第二控制的情況下，控制裝置40打開開閉閥Va，且使針閥MNV全開。於是，液體通過旁路線BPL及冷卻液供給線CSL此兩者。針閥MNV具有較大的流體阻力。因此，打開開閉閥Va，使液體不僅通過冷卻液供給線CSL，亦通過旁路線BPL，藉此液體供給單元30可增加向熱交換構件11供給的液體的流量。控制裝置40使泵單元60動作，並控制向熱交換構件11供給的液體在高流量區域中的流量。

如此，控制裝置40具有切換第一控制與第二控制的結構。因此，控制裝置40可精度良好地控制低流量區域中的液體的流量及高流量區域中的液體的流量。

圖9是表示液體供給單元的又一實施方式的圖。未特別說明的本實施方式的結構及動作與所述實施方式相同，因此省略其重覆的說明。於圖9中，省略了主要的結構要素以外的要素的圖示。

如圖9所示，液體供給單元30包括自加熱液供給線HSL分支的加熱液分支線HBL、以及自冷卻液供給線CSL分支的冷卻液分支線CBL。

加熱液分支線HBL的其中一端與加熱液供給線HSL連接，另一端與加熱液供給槽31連接。加熱液分支線HBL包括節流口70，所述節流口70限制通過加熱液分支線HBL的加熱液的流量。於泵裝置32被驅動時，大流量的加熱液通過加熱液供給線HSL供給至熱交換構件11，且小流量的加熱液通過加熱液分支線HBL並返回至加熱液供給槽31。

於圖9所示的實施方式中，藉由加熱液供給線HSL及加熱液返回線HRL形成在加熱液供給槽31與熱交換構件11之間循環的加熱液的循環流（大循環流）。藉由加熱液供給線HSL的一部分及加熱液分支線HBL形成加熱液的循環流（小循環流）。向熱交換構件11供給的加熱液的流量由泵裝置32控制。藉由形成加熱液的小循環流，加熱液供給槽31內的加熱液循環，結果，加熱液的溫度維持為一定。

如圖9所示，液體供給單元30亦可進一步包括輔助液供給線71，所述輔助液供給線71與加熱液供給槽31連接。加熱液供給槽31內的加熱液隨著時間的經過逐漸蒸發。因此，為了將貯存於加熱液供給槽31的加熱液的量維持為一定，亦可設置輔助液供給線71。於圖9所示的實施方式中，向加熱液供給槽31供給的輔助液是純水。

於所述實施方式中，冷卻液供給線CSL與設置有研磨裝置PA的工廠中所設置的冷卻液供給源連接。於圖9所示的實施方式中，冷卻液供給線CSL及冷卻液返回線CRL與冷卻液供給槽81連接。

冷卻液分支線CBL的其中一端與冷卻液供給線CSL連接，另一端與冷卻液供給槽81連接。冷卻液分支線CBL包括節流口80，所述節流口80限制通過冷卻液分支線CBL的冷卻液的流量。

於圖9所示的實施方式中，未設置針閥MNV，取而代之設置有泵單元60。於泵單元60被驅動時，大流量的冷卻液通過冷卻液供給線CSL供給至熱交換構件11，且小流量的冷卻液通過冷卻液分支線CBL返回至冷卻液供給槽81。

藉由冷卻液供給線CSL及冷卻液返回線CRL形成在冷卻液供給槽81與熱交換構件11之間循環的冷卻液的循環流（大循環流）。藉由冷卻液供給線CSL的一部分及冷卻液分支線CBL形成冷卻液的循環流（小循環流）。向熱交換構件11供給的冷卻液的流量由泵單元60控制。藉由形成冷卻液的小循環流，冷卻液供給槽81內的冷卻液循環，結果，冷卻液的溫度維持為一定。

所述多個實施方式亦可盡可能地組合。例如，亦可組合圖3所示的實施方式與圖6所示的實施方式。該情況下，圖6所示的實施方式的液體供給單元30包括泵裝置32，所述泵裝置32包括多個泵33A、33B。

於一實施方式中，亦可組合圖6所示的實施方式與圖9所示的實施方式。控制裝置40亦可基於由供給側壓力感測器CPMa（參照圖6）測定的壓力與由返回側壓力感測器CPMb測定的壓力之間的差壓，控制泵單元60的動作。

所述實施方式是以具有本發明所屬技術領域中的普通知識的人可實施本發明為目的而記載者。所述實施方式的各種變形例只要是本領域技術人員當然可實現，本發明的技術思想亦可適用於其他實施方式。因此，本發明並不限定於所記載的實施方式，而被解釋為按照由申請專利範圍所定義的技術思想的最廣的範圍。

1:研磨頭 2:研磨台 3:研磨墊 3a:表面（研磨面） 4:研磨液供給噴嘴 5:墊溫度調整系統 11:熱交換構件 30:液體供給單元 31:加熱液供給槽 32:泵裝置 33、33A、33B:泵 34:泵控制器 39:墊溫度測定器 40:控制裝置 40a:存儲裝置 40b:處理裝置 45:脈動衰減器（阻尼器） 50:流量切換單元 60:泵單元 63:泵 64:泵控制器 70:節流口 71:輔助液供給線 80:節流口 81:冷卻液供給槽 PA:研磨裝置 HL:加熱液線 HSL:加熱液供給線 HRL:加熱液返回線 HBL:加熱液分支線 HSV:加熱液供給閥 HPM:壓力感測器 HRV:加熱液返回閥 HFM:流量感測器 CL:冷卻液線 CSL:冷卻液供給線 CRL:冷卻液返回線 CBL:冷卻液分支線 CSV:冷卻液供給閥 CPM:壓力感測器 CPMa:供給側壓力感測器 CPMb:返回側壓力感測器 CRV:冷卻液返回閥 CFM:流量感測器 MNV:馬達針閥 R1:壓力調節器 Ra:壓力調節器 V1:第一開閉閥 V2:第二開閉閥 Va:開閉閥 BPL:旁路線 W:晶圓

圖1是表示研磨裝置的一實施方式的示意圖。 圖2是表示泵裝置的流量控制範圍與氣動式壓力調節器的流量控制範圍的比較的圖。 圖3是表示泵裝置的另一實施方式的圖。 圖4是表示針閥的流量控制範圍與氣動式壓力調節器的流量控制範圍的比較的圖。 圖5是表示液體供給單元的另一實施方式的圖。 圖6是表示液體供給單元的又一實施方式的圖。 圖7是表示液體供給單元的又一實施方式的圖。 圖8是表示液體供給單元的又一實施方式的圖。 圖9是表示液體供給單元的又一實施方式的圖。

1:研磨頭

2:研磨台

3:研磨墊

3a:表面(研磨面)

4:研磨液供給噴嘴

5:墊溫度調整系統

11:熱交換構件

30:液體供給單元

31:加熱液供給槽

32:泵裝置

33:泵

34:泵控制器

39:墊溫度測定器

40:控制裝置

40a:存儲裝置

40b:處理裝置

45:脈動衰減器(阻尼器)

PA:研磨裝置

HL:加熱液線

HSL:加熱液供給線

HRL:加熱液返回線

HSV:加熱液供給閥

HPM:壓力感測器

HRV:加熱液返回閥

HFM:流量感測器

CL:冷卻液線

CSL:冷卻液供給線

CRL:冷卻液返回線

CSV:冷卻液供給閥

CPM:壓力感測器

CRV:冷卻液返回閥

CFM:流量感測器

MNV:馬達針閥

W:晶圓

Claims (12)

1. 一種系統，包括： 熱交換構件，在與墊的表面之間可進行熱交換；以及 液體供給單元，向所述熱交換構件供給液體， 所述液體供給單元包括： 泵裝置，調整在加熱液供給線中流動的液體的流量； 針閥，安裝於冷卻液供給線；以及 控制裝置，控制所述泵裝置及所述針閥的動作。
2. 如請求項1所述的系統，其中所述液體供給單元包括流量切換單元，所述流量切換單元切換在所述冷卻液供給線中流動的液體的流量。
3. 如請求項2所述的系統，其中所述流量切換單元包括： 壓力調節器及第一開閉閥，安裝於所述冷卻液供給線； 旁路線，旁路所述壓力調節器及所述第一開閉閥；以及 第二開閉閥，安裝於所述旁路線。
4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的系統，其中所述液體供給單元包括脈動衰減器，所述脈動衰減器於在所述冷卻液供給線中流動的液體的流動方向上配置於所述針閥的上游側。
5. 如請求項1至請求項3中任一項所述的系統，其中所述泵裝置包括： 至少一個泵；以及 泵控制器，控制所述泵的動作。
6. 一種系統，包括： 熱交換構件，在與墊的表面之間可進行熱交換；以及 液體供給單元，向所述熱交換構件供給液體， 所述液體供給單元包括： 泵裝置，調整在加熱液供給線中流動的液體的流量； 泵單元，可基於在冷卻液供給線中流動的液體的壓力與在冷卻液返回線中流動的液體的壓力之間的差壓進行動作；以及 控制裝置，控制所述泵裝置及所述泵單元的動作。
7. 如請求項6所述的系統，其中所述液體供給單元包括： 供給側壓力感測器，安裝於所述冷卻液供給線；以及 返回側壓力感測器，安裝於冷卻液返回線， 所述控制裝置 基於由所述供給側壓力感測器測定的壓力及由所述返回側壓力感測器測定的壓力，計算出差壓， 基於在所述冷卻液供給線中流動的液體的流量和如下差壓、即在所述冷卻液供給線中流動的液體的壓力與在所述冷卻液返回線中流動的液體的壓力之間的差壓的相關關係，控制所述泵單元的動作，以使所述計算出的差壓成為目標壓力。
8. 如請求項6或請求項7所述的系統，其中所述液體供給單元包括壓力調節器，所述壓力調節器安裝於所述冷卻液供給線。
9. 如請求項6或請求項7所述的系統，其中所述液體供給單元包括： 針閥，安裝於所述冷卻液供給線； 旁路線，旁路所述針閥；以及 開閉閥，安裝於所述旁路線。
10. 如請求項9所述的系統，其中所述液體供給單元包括脈動衰減器，所述脈動衰減器於在所述冷卻液供給線中流動的液體的流動方向上配置於所述針閥的上游側。
11. 如請求項6或請求項7所述的系統，其中所述泵裝置包括： 至少一個泵；以及 泵控制器，控制所述泵的動作。
12. 一種研磨裝置，包括： 研磨頭，保持基板並使其旋轉； 研磨台，支撐研磨墊； 研磨液供給噴嘴，向所述研磨墊的表面供給研磨液；以及 如請求項1至請求項11中任一項所述的系統。

Images